Étape 1: Principe du travail
Le principe du travail de la batterie Quantum est basé sur le phénomène de la mécanique quantique de l’électron de tunneling. Des informations plus concrètes sur ce processus peuvent être trouvées ici. Je résumerai ce phénomène en quelques mots : le mouvement et l’énergie de l’électron est décrit par sa fonction d’onde. C’est la solution de l' équation de Schrödinger et il prédit que dans certains cas l’électron peut créer un tunnel à travers les obstacles possibles, ou en d’autres termes - il peut sauter d’un endroit à l’autre sans perte d’énergie. La physique moderne affirment que le tunnel quantique est le principal mécanisme, qui permet les stars rayonner la lumière - les photons à l’intérieur de la base du tunnel étoile à sa périphérie et peut ainsi être libéré dans l’espace comme l’énergie libre. Certains plus proche de nous, exemple est l' EEPROM (mémoire utilisée presque dans chaque appareil électronique aujourd'hui). Une puce EEPROM contenir un millions / milliards de dispositifs électroniques spéciaux appelés FGMOS (transistors à grille MOS flottants), quel travail est basé sur l’electron tunneling.
Sur la photo ci-dessus est donné à une section transversale d’un transistor FGMOS. Cette image est extraite par microscope électronique à très fort grossissement (x 10 000). Sur la photo peut être vu les portes de deux poly (silicium). Le portail poly1 est celle flottante. Il est totalement isolé de toutes les autres zones actives de l’appareil. Il est entouré de tous ses côtés isolant de haute qualité. En vertu de la partie inférieure droite partie de la grille flottante peut être vu que cette couche d’isolant est très mince. Cette région est l’endroit où le tunnel qui se passe. Sur la grille flottante de la FGMOS est placé un ou plusieurs poly-silicon gates (poly2) qui n’ont pas de contact électrique avec la grille flottante. Ils sont appelés des barrières de contrôle (un ou plusieurs). Le processus de l’électron tunneling à la grille flottante est utilisé de la manière suivante (voir la deuxième photo): entre le substrat de la puce (normalement silicium de type p monocristallin) et le contrôle source de tension relativement élevée de porte/s est connecté (dans les puces FLASH/EEPROM cette tension est générée par des pompes de charge spéciale). Les électrons sont attirés par le champ électrique élevé est apparu et sautent à travers l’oxyde tunnel dans la grille flottante, il charge dans cette manière négative. Sur la troisième photo peut être vu comment le potentiel de la grille flottante change avec le temps en raison de l’augmentation du nombre d’électrons par tunnel à l’intérieur. Parce que la grille flottante est parfaitement isolé une fois chargé qu'il peut conserver sa charge pendant de très longues périodes (la durée normale pour les mémoires FLASH et EEPROM est plus de 10 ans!).
J’obtiendrais pas plus profondément à l’intérieur de ce processus de la mécanique quantique. Je voudrais seulement, que le flux d’électrons tunneling du substrat à la grille flottante (appelé tunneling encore actuel) est basé sur quelques paramètres physiques des matériaux utilisés, reposent sur la force électrique appliquée déposée! et peut être prévue par la formule de Fowler-Nordheim .
